本發(fā)明涉及附加有側(cè)邊緣部的層疊陶瓷電子器件及其制造方法。
背景技術(shù):
近年來,伴隨電子設(shè)備的小型化和高性能化,逐漸加強(qiáng)了對用于電子設(shè)備的層疊陶瓷電容器小型化和大容量化的要求。為了應(yīng)對該要求,增大層疊陶瓷電容器的內(nèi)部電極是有效的。為了增大內(nèi)部電極,需要將用于確保內(nèi)部電極周圍的絕緣性的側(cè)邊緣部做薄。
而在一般的層疊陶瓷電容器的制造方法中,受制于各工序(例如內(nèi)部電極的圖案形成、層疊片的切斷等)的精度而難以形成均勻的厚度的側(cè)邊緣部。因此,在這樣的層疊陶瓷電容器的制造方法中,側(cè)邊緣部越薄,則越難以確保內(nèi)部電極周圍的絕緣性。
在專利文獻(xiàn)1中公開了附加側(cè)邊緣部的技術(shù)。即,在該技術(shù)中,通過切斷層疊片來制作內(nèi)部電極在側(cè)面露出的層疊芯片,在該層疊芯片的側(cè)面設(shè)置側(cè)邊緣部。由此,由于能夠形成厚度均勻的側(cè)邊緣部,所以在將側(cè)邊緣部做薄的情況下也能夠確保內(nèi)部電極周圍的絕緣性。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-209539號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
進(jìn)行層疊片的切斷廣泛使用利用壓切刀和旋轉(zhuǎn)刀等的切斷方法,通過各種刀具(刀)將層疊片切分為各層疊芯片。此時,存在正在切斷層疊片的刀具牽拉內(nèi)部電極而使得內(nèi)部電極沿著切斷面拉長的情況。由此,在層疊芯片的側(cè)面相鄰的內(nèi)部電極彼此之間短路時,無法獲得達(dá)成目標(biāo)性能的層疊陶瓷電容器。
鑒于以上情況,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止內(nèi)部電極的短路且能夠附加側(cè)邊緣部的層疊陶瓷電子器件及其制造方法。
用于解決課題的技術(shù)方案
為了達(dá)成上述目的,在本發(fā)明的一個方式的層疊陶瓷電子器件的制造方法中,準(zhǔn)備包括層疊的多個陶瓷片和配置在上述多個陶瓷片之間的多個內(nèi)部電極的層疊片。
通過切斷上述層疊片來制作具有露出上述多個內(nèi)部電極的側(cè)面的層疊芯片。
除去上述層疊芯片的上述側(cè)面的表層。
在除去了上述表層后的上述層疊芯片的上述側(cè)面設(shè)置側(cè)邊緣部。
在該結(jié)構(gòu)中,預(yù)先除去用于設(shè)置側(cè)邊緣部的層疊芯片的側(cè)面的表層。由此,能夠防止在切斷層疊片時內(nèi)部電極的牽拉和異物的附著等導(dǎo)致的在層疊芯片側(cè)面的內(nèi)部電極彼此之間的短路。
也可以利用壓切刀或旋轉(zhuǎn)刀來切斷上述層疊片。
在上述結(jié)構(gòu)中,即使利用較容易發(fā)生內(nèi)部電極的牽拉的壓切刀或旋轉(zhuǎn)刀來切斷層疊片,也能夠防止在層疊芯片側(cè)面的內(nèi)部電極彼此之間的短路。
也可以通過磨削上述層疊芯片的上述側(cè)面來除去上述表層。
也可以通過對上述層疊芯片的上述側(cè)面實施噴砂處理來除去上述表層。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),能夠有效地防止在層疊芯片側(cè)面的內(nèi)部電極彼此之間的短路。
也可以通過對上述層疊芯片的上述側(cè)面照射激光來除去上述表層。
也可以在上述層疊芯片的上述側(cè)面上對有重疊的多個照射區(qū)域照射上述激光。由此,即使激光的光斑直徑小也能夠?qū)π酒膫?cè)面的整個區(qū)域無間隙地照射激光。
上述多個照射區(qū)域可以是矩形。由此,能夠減小照射區(qū)域的重疊量,所以能夠高效地對芯片的側(cè)面的整個區(qū)域照射激光。
上述激光可以具有平頂型的輸出分布。由此,在照射區(qū)域的整個區(qū)域中激光的輸出分布變得均勻。因此,在該結(jié)構(gòu)中,能夠無需考慮激光的輸出分布地決定照射區(qū)域的位置和間隔等。
本發(fā)明的其它方式的層疊陶瓷電子器件具有層疊芯片和側(cè)邊緣部。
上述層疊芯片包括:在第一方向上層疊的多個陶瓷層;配置在上述多個陶瓷層之間的多個內(nèi)部電極;和朝向與上述第一方向正交的第二方向的、與上述多個內(nèi)部電極的端部相鄰并且形成有激光的重疊痕的側(cè)面。
上述側(cè)邊緣部覆蓋上述層疊芯片的上述側(cè)面。
在上述重疊痕中,可以在上述多個內(nèi)部電極的上述端部形成小孔。
上述重疊痕可以以規(guī)定的間隔排列。
上述重疊痕可以形成規(guī)定的圖案。
在這些結(jié)構(gòu)中,通過在層疊芯片的側(cè)面無間隙地照射激光而除去表層,所以能夠有效地防止在層疊芯片的側(cè)面的內(nèi)部電極彼此之間的短路。
發(fā)明效果
本發(fā)明能夠提供一種能防止內(nèi)部電極的短路并且可以附加側(cè)邊緣部的層疊陶瓷電子器件及其制造方法。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的第一實施方式的層疊陶瓷電容器的立體圖。
圖2是沿上述層疊陶瓷電容器的a-a’線的截面圖。
圖3是沿上述層疊陶瓷電容器的b-b’線的截面圖。
圖4是表示上述層疊陶瓷電容器的制造方法的流程圖。
圖5a~圖5c是上述制造方法的步驟s01中準(zhǔn)備的層疊片的俯視圖。
圖6是表示上述制造方法的步驟s02的層疊片的立體圖。
圖7是表示上述制造方法的步驟s03的層疊片的立體圖。
圖8a~圖8c是表示上述制造方法的步驟s03的層疊片的截面圖。
圖9a~圖9c是例示上述制造方法的步驟s03之后的層疊芯片的側(cè)面的截面圖。
圖10是表示上述制造方法的步驟s04的層疊芯片的截面圖。
圖11是上述制造方法的步驟s04中使用的表層除去裝置的立體圖。
圖12是上述制造方法的步驟s04中使用的表層除去裝置的立體圖。
圖13a~圖13b是表示上述制造方法的步驟s05的層疊芯片的截面圖。
圖14是表示上述制造方法的步驟s06的層疊芯片的截面圖。
圖15是上述制造方法的步驟s07之后的未燒制的主體(素體)的立體圖。
圖16a~圖16b是上述表層除去裝置的變形例的立體圖。
圖17是表示本發(fā)明的第二實施方式的表層除去方法的層疊芯片的側(cè)視圖。
圖18是表示上述表層除去方法中的激光照射區(qū)域的圖。
圖19是表示實施了上述表層除去方法之后的層疊芯片的側(cè)視圖。
圖20是實施上述表層除去方法而制造的層疊陶瓷電容器的主體的局部截面圖。
具體實施方式
以下參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。
在附圖中,適當(dāng)表示彼此正交的x軸、y軸和z軸。x軸、y軸和z軸在全部附圖中通用。
<第一實施方式>
[層疊陶瓷電容器10的結(jié)構(gòu)]
圖1~3是表示本發(fā)明的第一實施方式的層疊陶瓷電容器10的圖。圖1是層疊陶瓷電容器10的立體圖。圖2是層疊陶瓷電容器10的沿圖1的a-a’線的截面圖。圖3是層疊陶瓷電容器10的沿b-b’線的截面圖。
層疊陶瓷電容器10具有主體11、第一外部電極14和第二外部電極15。外部電極14、15彼此隔開且隔著主體11在x軸方向上相對。
主體11具有向著x軸方向的2個端面、向著y方向的2個側(cè)面和向著z方向的2個主面。連接主體11的各面的棱部被倒角。在主體11中例如能夠使得x軸方向的尺寸為1.0mm,y軸和z軸方向的尺寸為0.5mm。
其中,主體11的形狀不限于這樣的形狀。例如,主體11的各面可以為曲面,主體11也可以是整體帶圓角的形狀。
外部電極14、15覆蓋主體11的x軸方向兩端面,延伸到與x軸方向兩端面連接的y軸方向兩側(cè)面和z軸方向兩主面。由此,外部電極14、15都成為在與x-z平面平行的截面和與x-y軸平行的截面的形狀為u字狀。
外部電極14、15各自由良導(dǎo)體形成,用作層疊陶瓷電容器10的端子。作為形成外部電極14、15的良導(dǎo)體,例如能夠使用鎳(ni)、銅(cu)、鈀(pd)、鉑(pt)、銀(ag)、金(au)等為主要成分的金屬或合金。
外部電極14、15可以是單層結(jié)構(gòu)也可以是多層結(jié)構(gòu)。
多層結(jié)構(gòu)的外部電極14、15例如可以是基底膜與表面膜的2層結(jié)構(gòu),也可以是基底膜、中間膜和表面膜的3層結(jié)構(gòu)。
基底膜例如能夠是以鎳、銅、鈀、鉑、銀、金等為主要成分的金屬、合金的烤膜(烤印膜)。
中間膜例如能夠是以鉑、鈀、金、銅、鎳等為主要成分的金屬、合金的鍍膜。
表面膜例如能夠是以銅、錫、鈀、金、鋅等為主要成分的金屬、合金的鍍膜。
主體11具有層疊芯片16和側(cè)邊緣部17。
側(cè)邊緣部17是沿著x-z平面延伸的平板狀,分別覆蓋層疊芯片16的y軸方向兩側(cè)面p、q。
層疊芯片16具有電容形成部18和覆蓋部19。覆蓋部19是沿著x-y平面延伸的平板狀,分別覆蓋電容形成部18的z軸方向兩主面。
側(cè)邊緣部17和覆蓋部19主要具有保護(hù)電容形成部18和確保電容形成部18周圍的絕緣性的功能。
電容形成部18具有多個第一內(nèi)部電極12和多個第二內(nèi)部電極13。內(nèi)部電極12、13都是沿著x-y平面延伸的片狀,在z軸方向上交替地配置。第一內(nèi)部電極12與第一外部電極14連接,與第二外部電極15離開。與此相反,第二內(nèi)部電極13與第二外部電極15連接,與第一外部電極14離開。
內(nèi)部電極12、13各自由良導(dǎo)體形成,用作層疊陶瓷電容器10的內(nèi)部電極。作為形成內(nèi)部電極12、13的良導(dǎo)體,例能夠使用鎳(ni)、銅(cu)、鈀(pd)、鉑(pt)、銀(ag)、金(au)或包含它們的合金的金屬材料。
電容形成部18由電介質(zhì)陶瓷形成。在層疊陶瓷電容器10中,為了增大內(nèi)部電極12、13之間的各電介質(zhì)陶瓷層的電容,使用高介電常數(shù)的電介質(zhì)陶瓷作為形成電容形成部18的材料。作為高介電常數(shù)的電介質(zhì)陶瓷,例如能夠列舉以鈦酸鋇(batio3)為代表的含鋇(ba)和鈦(ti)的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的材料。
側(cè)邊緣部17和覆蓋部19也由電介質(zhì)陶瓷形成。形成側(cè)邊緣部17和覆蓋部19的材料只要是絕緣性陶瓷即可,通過使用與電容形成部18相同的材料,能夠提高制造效率并抑制主體11的內(nèi)部應(yīng)力。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在層疊陶瓷電容器10中,當(dāng)在第一外部電極14與第二外部電極15之間施加電壓時,在第一內(nèi)部電極12與第二內(nèi)部電極13之間的多個電介質(zhì)陶瓷層施加電壓。由此,在層疊陶瓷電容器10中,蓄積了與第一外部電極14和第二外部電極15之間的電壓對應(yīng)的電荷。
其中,層疊陶瓷電容器10的結(jié)構(gòu)不限于特定的結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)層疊陶瓷電容器10所要求的尺寸和性能等適當(dāng)?shù)夭捎霉慕Y(jié)構(gòu)。例如,能夠適當(dāng)決定電容形成部18中的各內(nèi)部電極12、13的個數(shù)。
[層疊陶瓷電容器10的制造方法]
圖4是表示層疊陶瓷電容器10的制造方法的流程圖。圖5a~15是表示層疊陶瓷電容器10的制造過程的圖。以下根據(jù)圖4并適當(dāng)參考圖5a~15來說明層疊陶瓷電容器10的制造方法。
(步驟s01:準(zhǔn)備陶瓷片)
在步驟s01中,準(zhǔn)備用于形成電容形成部18的第一陶瓷片101和第二陶瓷片102、用于形成覆蓋部19的第三陶瓷片103。
圖5a~圖5c是陶瓷片101、102、103的俯視圖。圖5a表示陶瓷片101,圖5b表示陶瓷片102,圖5c表示陶瓷片103。陶瓷片101、102、103由未燒制的電介質(zhì)生片構(gòu)成,例如使用輥式涂布機(jī)、刮片來成形為片狀。
在步驟s01的階段中,陶瓷片101、102、103沒有被按各層疊陶瓷電容器10的每一個切分。在圖5a~圖5c中表示了按各層疊陶瓷電容器10的每一個切分時的切斷線lx、ly。切斷線lx與x軸平行,切斷線ly與y軸平行。
如圖5a~圖5c所示,在第一陶瓷片101形成有與第一內(nèi)部電極12對應(yīng)的未燒制的第一內(nèi)部電極112,在第二陶瓷片102形成有與第二內(nèi)部電極13對應(yīng)的未燒制的第二內(nèi)部電極113。其中,在與覆蓋部19對應(yīng)的第三陶瓷片103沒有形成內(nèi)部電極。
內(nèi)部電極112、113能夠使用任意的導(dǎo)電性膏來形成。用導(dǎo)電性膏來形成內(nèi)部電極112、113時例如能夠使用絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法。
內(nèi)部電極112、113跨被切斷線ly分開的在x軸方向上相鄰的2個區(qū)域而配置,在y方向上帶狀地延伸。第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113在x軸方向上錯開1排由切斷線ly所分割的區(qū)域。即,通過第一內(nèi)部電極112的中央的切斷線ly通過第二內(nèi)部電極113之間的區(qū)域,通過第二內(nèi)部電極113的中央的切斷線ly通過第一內(nèi)部電極112之間的區(qū)域。
(步驟s02:層疊)
在步驟s02中,通過將步驟s01中所準(zhǔn)備的陶瓷片101、102、103層疊來制作層疊片104。
圖6是在步驟s02中得到的層疊片104的立體圖。在圖6中,為了便于說明,分解表示陶瓷101、102、103。但是,實際的層疊片104中,陶瓷片101、102、103通過靜水壓加壓和單軸壓制等來壓接而被一體化。由此,獲得高密度的層疊片104。
在層疊片104中,與電容形成部18對應(yīng)的第一陶瓷片101和第二陶瓷片102在z軸方向上交替層疊。
而且,在層疊片104中,在交替層疊的陶瓷片101、102的z軸方向最上表面和最下表面分別層疊有與覆蓋部19對應(yīng)的第三陶瓷片103。其中,在圖7所示的例子中,第三陶瓷片103各層疊3個,但第三陶瓷片103的個數(shù)可以適當(dāng)更改。
(步驟s03:切斷)
在步驟s03中,通過切斷在步驟s02中所得到的層疊片104來制作未燒制的層疊芯片116。在步驟s02中,通過壓切來切斷層疊片104。
圖7是步驟s03之后的層疊片104的俯視圖。層疊片104以粘貼在作為保持部件的帶t1的狀態(tài)被沿著切斷線lx、ly切斷。由此,層疊片104被單片化而得到層疊芯片116。
圖8a~圖8c是表示步驟s03的步驟的層疊片104的截面圖。在步驟s03中,使用具有壓切刀200的切斷裝置。
首先,如圖8a所示,將朝向z軸方向下方的壓切刀200配置在層疊片104的z軸方向上方。
接著,如圖8b所示,使壓切刀200向z軸方向下方移動直到壓切刀200到達(dá)帶t1,來切斷層疊片104。此時,壓切刀200沒有貫穿帶t1,帶t1沒有被切斷。
之后,如圖8c所示,使壓切刀200向z軸方向上方移動,將壓切刀200從層疊片104抽出。
由此,層疊片104被單片化成多個層疊芯片116。此時,帶t1沒有被切斷而將各層疊芯片116連接。由此,在后續(xù)步驟中,能夠?qū)⒍鄠€層疊芯片116一起處理,提高了制造效率。
通過步驟s03形成的層疊片104的切斷面成為層疊芯片116的y軸方向側(cè)面p、q和x軸方向端面。
圖9a~圖9c是例示緊接著步驟s03之后的層疊芯片116的側(cè)面p、q的放大截面圖。即,剛切斷之后的層疊芯片116的側(cè)面p、q有可能為圖9a~c所例示的狀態(tài)。
在圖9a所示的側(cè)面p、q中,因步驟s03中的壓切刀200而導(dǎo)致夾入異物等,因此而形成有傷痕h。在步驟s03中形成傷痕h的過程之中,如果壓切刀200牽拉內(nèi)部電極112、113,則內(nèi)部電極112、113沿著傷痕h被拉伸而形成延展部r1。延展部r1從內(nèi)部電極112、113的一方到達(dá)另一方時,內(nèi)部電極112、113彼此經(jīng)由延展部r1連接而發(fā)生短路。
在圖9b所示的側(cè)面p、q沒有形成圖9a所示那樣的傷痕h。但是,在這種情況下,在步驟s03中壓切刀200牽拉內(nèi)部電極112、113時,內(nèi)部電極112、113沿著側(cè)面p、q被拉伸而形成延展部r2。延展部r2從內(nèi)部電極112、113的一方到達(dá)另一方時,內(nèi)部電極112、113彼此經(jīng)由延展部r2連接而發(fā)生短路。
在圖9c所示的側(cè)面p、q中附著有異物r3。作為異物r3設(shè)想是在步驟s03中由內(nèi)部電極112、113或壓切刀200等產(chǎn)生的具有導(dǎo)電性的物體。這樣的異物r3如果跨內(nèi)部電極112、113兩者地附著,則內(nèi)部電極112、113彼此經(jīng)由異物r3被連接而發(fā)生短路。
這樣,在緊接著步驟s03之后的層疊芯片116中,在側(cè)面p、q存在第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113發(fā)生短路的情況。第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113短路的情況下,無法得到目標(biāo)性能的層疊陶瓷電容器10。
特別是,在內(nèi)部電極112、113的間隔狹窄,即內(nèi)部電極112、113之間的電介質(zhì)陶瓷層薄的情況下,容易發(fā)生側(cè)面p、q中內(nèi)部電極112、113彼此之間的短路。具體而言,在內(nèi)部電極112、113之間的電介質(zhì)陶瓷層比內(nèi)部電極112、113薄時,或者電介質(zhì)陶瓷層為1μm以下時,特別容易發(fā)生側(cè)在面p、q的內(nèi)部電極112、113彼此之間的短路。
此外,在切斷層疊片104時,也可以利用不同于壓切的使用了刀片的技術(shù),例如也可以利用旋轉(zhuǎn)刀(例如切割刀片(dicingblade))。而且,切斷層疊片104時,也可以利用不使用刀片的技術(shù),例如也可以利用激光切割或水切割刀具。
在任一種情況下,在步驟s03中,都有在層疊芯片116的側(cè)面p、q發(fā)生第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113的短路的情況。
在本實施方式中,為了消除層疊芯片116的側(cè)面p、q中第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113的短路,而進(jìn)行步驟s04、s06(表層除去)。
(步驟s04:表層除去1)
在步驟s04中,除去在步驟s03中所得到的層疊芯片116的側(cè)面p的表層。
圖9a~圖9c所示的延展部r1、r2和異物r3都包含在緊接著步驟s03之后的側(cè)面p的表層中。因此,通過在步驟s04中除去側(cè)面p的表層,延展部r1、r2和異物r3也被除去。由此,消除了側(cè)面p中第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113的短路。
在步驟s04中要除去的側(cè)面p的表層例如能夠定為從在步驟s03中所得到的層疊芯片116的側(cè)面p至在y軸方向上50μm程度深的區(qū)域。此外,在步驟s04中要除去的側(cè)面p在y軸方向上的深度也可以以能夠適當(dāng)除去延展部r1、r2和異物r3的方式適當(dāng)決定。
圖10是步驟s04所示的層疊芯片116的截面圖。在步驟s04中,層疊芯片116從帶t1換為粘貼到帶t2上,由帶t2保持側(cè)面q。然后,用于除去側(cè)面p的表層的表層除去裝置300被配置成與側(cè)面p相對。
在本實施方式中,作為表層除去裝置300使用圖11所示的研磨機(jī)300a。在圖11所示的例子中,在帶t2排列有多個層疊芯片116,對多個層疊芯片116一起進(jìn)行步驟s04。由此,提高了層疊陶瓷電容器10的制造效率。
研磨機(jī)300a包括具有與z軸平行的中心軸的圓柱體。該圓柱體的外周面作為磨削面。研磨機(jī)300a,使圓柱體以其中心軸為中心旋轉(zhuǎn),圓柱體的外周面與層疊芯片116的側(cè)面p接觸來對層疊芯片116的側(cè)面p進(jìn)行磨削,由此能夠除去層疊芯片116的側(cè)面p的表層。
通過適當(dāng)?shù)厥箮2在x軸方向或z軸方向移動,能夠?qū)ε帕性趲2上的全部的層疊芯片116除去側(cè)面p的表層。此外,也可以不使帶t2移動而使研磨機(jī)300a的圓柱體在x軸方向或z軸方向移動。
作為表層除去裝置300,也可以代替圖11所示的研磨機(jī)300a而使用圖12所示的研磨機(jī)300b。
研磨機(jī)300b包括具有與y軸平行的中心軸的圓盤體。該圓盤體的平坦面作為磨削面。研磨機(jī)300b,使圓盤體以其中心軸為中心旋轉(zhuǎn),圓盤體的平坦面與層疊芯片116的側(cè)面p接觸來磨削層疊芯片116的側(cè)面p,由此能夠除去層疊芯片116的側(cè)面p的表層。
之后,根據(jù)需要清洗層疊芯片116,除去附著在側(cè)面p等的磨削屑等。
(步驟s05:側(cè)邊緣部形成1)
在步驟s05中,在由步驟s04中所得到的層疊芯片116的側(cè)面p形成未燒制的側(cè)邊緣部117。
在步驟s05中,準(zhǔn)備用于形成側(cè)邊緣部117的側(cè)邊緣片117s。側(cè)邊緣片117s與在步驟s01中準(zhǔn)備的陶瓷片101、102、103同樣,也是未燒制的電介質(zhì)生片。側(cè)邊緣片117s例如使用輥式涂布機(jī)、刮片來成形為片狀。
圖13a~圖13b是表示步驟s05的工藝的層疊芯片116的截面圖。
首先,如圖13a所示,在平板狀的彈性體400上配置側(cè)邊緣片117s。層疊芯片116配置成側(cè)面p與側(cè)邊緣片117s相對。
然后,將層疊芯片116的側(cè)面p按壓在側(cè)邊緣片117s。由此,由層疊芯片116的側(cè)面p沖裁側(cè)邊緣片117s。
之后,將層疊芯片116從側(cè)邊緣片117s提起時,如圖13b所示,側(cè)邊緣片117s被沖裁,僅與側(cè)面p粘接了的側(cè)邊緣部117從彈性體400離開并保留在層疊芯片116一側(cè)。由此得到在側(cè)面p形成有側(cè)邊緣部117的層疊芯片116。
此外,層疊芯片116的側(cè)面p的側(cè)邊緣部117也可以以上述沖裁之外的方法形成。
例如,也可以將預(yù)先切斷的側(cè)邊緣片117s粘貼到層疊芯片116的側(cè)面p。
進(jìn)而,也可以不使用側(cè)邊緣片117s而通過在層疊芯片116的側(cè)面p涂敷陶瓷膏來形成側(cè)邊緣部117。作為陶瓷膏的涂敷方法,例如能夠使用浸漬法等。
(步驟s06:表層除去2)
在步驟s06中,除去步驟s05中所得到的層疊芯片116的側(cè)面q的表層。
在步驟s06中的側(cè)面q的表層的除去能夠與在步驟s04中的側(cè)面p的表層的除去同樣地進(jìn)行。通過步驟s06也除去了包含在側(cè)面q的表層的延展部r1、r2和異物r3,所以消除了側(cè)面q中的第一內(nèi)部電極112與第二內(nèi)部電極113的短路。
圖14是表示步驟s06的層疊芯片116的截面圖。在步驟s06中,層疊芯片116從帶t2更換粘貼到帶t3上,由帶t3保持設(shè)置在側(cè)面p的側(cè)邊緣部117。
由此,層疊芯片116的側(cè)面p、q的朝向與步驟s04中相反。因此,在步驟s06中,通過與步驟s04中同樣的要領(lǐng)對與側(cè)面p相反一側(cè)的側(cè)面q除去表層。
在步驟s06中,能夠利用與步驟s04同樣的表層除去裝置300。
(步驟s07:側(cè)邊緣部形成2)
在步驟s07中,在通過步驟s06中所得到的層疊芯片116的側(cè)面q形成未燒制的側(cè)邊緣部117。在步驟s07中的對側(cè)面q的側(cè)邊緣部117的形成能夠與在步驟s05中的對側(cè)面p的側(cè)邊緣部117的形成同樣地進(jìn)行。
通過上述能夠得到圖15所示的未燒制的主體111。
主體111的形狀可根據(jù)燒制后的主體11的形狀決定。例如,為了得到1.0mm×0.5mm×0.5mm的主體11,能夠制作1.2mm×0.6mm×0.6mm的主體111。
(步驟s08:燒制)
在步驟s08中,通過對步驟s07中所得到的未燒制的主體111進(jìn)行燒制來制作圖1~3所示的層疊陶瓷電容器10的主體11。燒制例如能夠在還原氣氛下或低氧分壓氣氛下進(jìn)行。
(步驟s09:外部電極形成)
在步驟s09中,在通過步驟s08所獲得的主體11形成外部電極14、15來制作圖1~3所示的層疊陶瓷電容器10。
在步驟s09中,首先以覆蓋主體11的一個x軸方向端面的方式涂敷未燒制的電極材料,以覆蓋主體11的另一個x軸方向端面的方式涂敷未燒制的電極材料。對于涂敷于主體11的未燒制的電極材料,例如在還原氣氛下或低氧分壓氣氛下進(jìn)行烤制處理,形成主體11的基底膜。之后,在烤印于主體11的基底膜上通過電解電鍍等鍍覆處理形成中間膜和表面膜,來完成外部電極14、15。
此外,上述步驟s09中的處理的一部分也可以在步驟s08之前進(jìn)行。例如,也可以在步驟s08之前在未燒制的主體111的x軸方向兩端面涂敷未燒制的電極材料,在步驟s08中,與對未燒制的主體111進(jìn)行燒制的同時對未燒制的電極材料進(jìn)行烤印,來形成外部電極14、15的基底層。
[表層除去裝置300的變形例]
在步驟s04、s06中使用的表層除去裝置300能夠除去層疊芯片116的側(cè)面p、q的表層即可,并不限于圖11、12所示的研磨機(jī)300a、300b。
圖16a~圖16b表示表層除去裝置300的變形例。
如圖16a所示,能夠使用激光照射裝置300c作為表層除去裝置300。激光照射裝置300c對層疊芯片116的側(cè)面p、q照射激光來除去側(cè)面p、q的表層。
激光照射裝置300c并不限于特定的結(jié)構(gòu),但優(yōu)選脈寬短的脈沖激光裝置。由此,例如能夠抑制伴隨層疊芯片116的側(cè)面p、q的升溫的異物的產(chǎn)生。作為脈寬短的脈沖激光裝置,例如能夠列舉脈寬為微微秒?yún)^(qū)域的皮秒(微微秒)激光裝置、脈寬為飛秒?yún)^(qū)域的飛秒激光裝置等。
此外,激光照射裝置300c照射的激光的種類、光斑直徑、強(qiáng)度、照射時間、照射次數(shù)等條件適當(dāng)決定即可。
作為激光的種類例如能夠列舉yag激光和光纖激光等。
而且,在激光的光斑直徑小時,通過將激光照射裝置300c在x軸和z軸方向掃描而能夠?qū)⒓す庹丈涞秸麄€層疊芯片116的側(cè)面p、q的整個區(qū)域。此外,也可以不移動激光照射裝置300c而使帶t2在x軸方向和z軸方向上移動。
此外,為了除去層疊芯片116的側(cè)面p、q的表層,也能夠使用激光以外的高能射線。例如,作為高能射線使用電子束時,能夠使用具有電子槍的高能射線照射裝置作為表層除去裝置300。
進(jìn)而,如圖16b所示,能夠使用噴砂處理裝置300d作為表層除去裝置300。噴砂(blast)處理裝置300d通過向?qū)盈B芯片116的側(cè)面p、q噴射顆粒狀的磨削材料來除去側(cè)面p、q的表層。研磨顆粒的尺寸能夠適當(dāng)決定,例如能夠為3μm以下。
利用噴砂處理裝置300d進(jìn)行的噴砂處理可以是濕噴砂,也可以是干噴砂(噴沙(sandblast)和干冰噴砂等)。濕噴砂和噴沙所用的研磨顆??梢赃m當(dāng)選擇,例如能夠使用陶瓷(氧化鋁等)、金屬、玻璃、塑料的研磨顆粒。其中,噴砂處理裝置300d進(jìn)行的噴砂處理的條件可適當(dāng)決定。
此外,表層除去裝置300也可以通過蝕刻等的上述以外的方法除去層疊芯片116的側(cè)面p、q的表層。
此外,在步驟s04、s06中也可以不利用表層除去裝置300,可以通過手工操作或使用其它裝置進(jìn)行利用上述表層除去裝置300所進(jìn)行的處理的一部分或者全部。例如,也可以使用平面研磨板代替研磨機(jī)300a、300b。
<第二實施方式>
本發(fā)明的第二實施方式的表層除去方法可適用于圖4中的步驟s04(表層除去1)和步驟s06(表層除去2),使用激光照射裝置作為表層除去裝置300。
本實施方式所使用的激光照射裝置與圖16a所示的激光照射裝置300c相比激光的光斑直徑小。通過減小激光的光斑直徑,能夠照射能量密度高的激光。由此,能夠縮短激光的照射時間,所以可高效地進(jìn)行表層除去。
圖17是表示除去表層之前的層疊芯片116的側(cè)面p、q的圖。在圖17中,以虛線表示為了除去表層而照射激光的區(qū)域即照射區(qū)域i的一例。照射區(qū)域i的形狀依賴于激光的光斑形狀。在圖17所示的例子中,在x軸方向上排列的5個照射區(qū)域i在z軸方向上排列成2排。
在x軸和z軸方向上相鄰的照射區(qū)域i彼此重疊。由此,在層疊芯片116的側(cè)面p、q上無間隙地配置了照射區(qū)域i。因此,通過在全部的照射區(qū)域i照射激光,從而能夠在層疊芯片116的側(cè)面p、q的整個區(qū)域進(jìn)行表層除去。
作為激光照射裝置,例如能夠使用通過控制反射激光的反射鏡的角度而能夠使激光的光斑移動的脈沖激光裝置。在這樣的激光照射裝置中,通過每照射1次激光使激光的光斑移動到不同的照射區(qū)域i,由此能夠?qū)θ康恼丈鋮^(qū)域i照射激光。
優(yōu)選激光的光斑形狀為矩形,即各照射區(qū)域i為矩形。由此,即使照射區(qū)域i的重疊量小,也難以在照射區(qū)域i之間形成間隙,所以能夠高效地對芯片的側(cè)面的整個區(qū)域照射激光。各照射區(qū)域i的4角可以為圓角形狀。
優(yōu)選激光的輸出分布為平頂型。由此,在照射區(qū)域i的整個區(qū)域激光的輸出分布均勻。因此,能夠無需考慮激光的輸出分布而決定層疊芯片116的側(cè)面p、q中的照射區(qū)域i的位置和間隔等。
圖18是僅表示圖17中的照射區(qū)域i的圖。如上所述,相鄰的照射區(qū)域i在x軸和z軸方向上彼此重疊,所以通過接連的激光照射,形成激光照射1次的區(qū)域a1、激光照射2次的區(qū)域a2、激光照射3次的區(qū)域a3。
圖19是表示對全部的照射區(qū)域i照射了激光后的層疊芯片116的側(cè)面p、q的圖。在層疊芯片116的側(cè)面p、q,照射區(qū)域i重疊,在激光照射多次的區(qū)域a2、a3顯現(xiàn)通過激光照射所形成的重疊痕tr。
在層疊芯片116的側(cè)面p、q中的區(qū)域a2、a3進(jìn)行了多次利用激光照射的表層除去。因此,在區(qū)域a2、a3中,與只進(jìn)行了1次利用激光照射的表層除去的區(qū)域a1相比,表層除去程度深。由此,在層疊芯片116的側(cè)面p、q顯現(xiàn)重疊痕tr。
因此,如果在照射區(qū)域i的x軸和z軸方向端部形成有重疊痕tr,則可知已無間隙地照射了激光。相反,如果在照射區(qū)域i的x軸和z軸方向端部沒有形成重疊痕tr,則在與相鄰的照射區(qū)域i之間形成有間隙的可能性高。
這樣,通過目視或者用圖像確認(rèn)層疊芯片116的側(cè)面p、q中的重疊痕tr,能夠容易地判斷在層疊芯片116的側(cè)面p、q的整個區(qū)域是否已無間隙地照射了激光。因此,能夠排除具有側(cè)面p、q沒有被照射激光的區(qū)域的層疊芯片116。
在本實施方式中,由于照射區(qū)域i的形狀(即激光的光斑形狀)為矩形,所以形成例如圖19所示的圖案的重疊痕tr。具體而言,形成有在x軸方向的整個區(qū)域延伸的重疊痕tr和在x軸方向上等間隔地排列的在z軸方向上延伸的重疊痕tr。
圖20是實施本實施方式的表層除去方法而制造出的層疊陶瓷電容器10的主體11的局部截面圖。圖20表示圖19的c-c’線的位置所對應(yīng)的主體11的截面。圖20部分地表示主體11的層疊芯片16與側(cè)邊緣部17的界面附近。
在形成有圖19所示的重疊痕tr的區(qū)域,通過照射激光除去內(nèi)部電極112、113,由此在內(nèi)部電極12、13的端部形成有小孔pr2、pr3。而在沒有形成重疊痕tr的區(qū)域,在內(nèi)部電極12、13的端部幾乎沒有形成小孔。
即,形成了側(cè)邊緣部17后的主體11中的重疊痕tr的存在能夠通過主體11的截面中的小孔pr2、pr3的存在來確認(rèn)。通過在主體11的多個截面中確定小孔pr2、pr3的存在位置,能夠判斷重疊痕tr的位置和形狀。
在存在小孔pr2、pr3的主體11中,燒制前的脫粘合劑處理中,氣化了的粘合劑成分和溶劑成分容易通過小孔pr2、pr3釋放到外部。因此,本實施方式的主體11中,能夠有效地抑制粘合劑成分和溶劑成分的殘留導(dǎo)致的性能的降低。
此外,小孔pr2、pr3的y軸方向的尺寸隨著激光照射次數(shù)的增多而增大。因此,如圖20所示,激光照射3次的區(qū)域a3所對應(yīng)的小孔pr3與激光照射2次的區(qū)域a2所對應(yīng)的小孔pr2相比,y軸方向的尺寸大。
本實施方式的結(jié)構(gòu)能夠適當(dāng)變更。例如,照射區(qū)域i的形狀(即激光的光斑形狀)可以不為矩形,例如也可以是圓形、橢圓形或多邊形等。而且,照射區(qū)域i的激光的輸出分布不限于平頂型,也可以是例如高斯分布型。
<其它實施方式>
以上說明了本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明不限于上述實施方式,當(dāng)然也可以有各種變更。
例如,圖4所示的各步驟根據(jù)需要能夠改變順序。
作為一例,可以在步驟s03中對單片化后的未燒制的層疊芯片116進(jìn)行燒制而成為層疊芯片16后,再在層疊芯片16設(shè)置側(cè)邊緣部117。此時,能夠?qū)坪蟮膶盈B芯片16進(jìn)行步驟s04~s08。
另外,在上述第一和第二實施方式中,在步驟s04中除去層疊芯片116的側(cè)面p的表層,在步驟s06中除去層疊芯片116的側(cè)面q的表層,但也可以同時除去層疊芯片116的側(cè)面p、q的表層。此時,例如能夠在保持層疊芯片116的z軸方向兩主面的狀態(tài)下對層疊芯片116的側(cè)面p、q同時照射激光。
另外,在上述第一和第二實施方式中,作為層疊陶瓷電子器件的一例說明了層疊陶瓷電容器,但本發(fā)明能夠適用于彼此成對的內(nèi)部電極交替配置的全部層疊陶瓷電子器件。作為這樣的層疊陶瓷電子器件,例如有壓電元件等。
附圖標(biāo)記說明
10…層疊陶瓷電容器
11…主體
12、13…內(nèi)部電極
14、15…外部電極
16…層疊芯片
17…側(cè)邊緣部
18…電容形成部
19…覆蓋部
104…層疊片
111…未燒制的主體
112、113…未燒制的內(nèi)部電極
116…未燒制的層疊芯片
117…未燒制的側(cè)邊緣部
200…壓切刀
300…表層除去裝置
p、q…側(cè)面
t1~t3…帶。